Классификация и основные параметры досмотровой
рентгеновской техники
С оперативно-технической точки зрения досмотровая рентгеновская техника должна:
обнаруживать скрытые и запрещенные для свободного перемещения вложения в контролируемых объектах;
не оказывать вредного воздействия на продукты питания, лекарственные препараты, фоточувствительные и иные материалы, находящиеся в объектах контроля;
быть безопасной для обслуживающего персонала и окружения;
иметь высокую производительность контроля;
быть удобной в эксплуатации.
По виду объектов контроля среди досмотровой рентгеновской техники (ДРТ) выделяют установки:
контроля содержимого ручной клади и багажа пассажиров;
углубленного контроля отдельных предметов;
контроля содержимого среднегабаритных упаковок;
инспекционно- досмотровые комплексы (относятся к средствам контроля крупногабаритных грузовых упаковок, таких как вагоны, контейнеры, цистерны и т.п.);
контроля содержимого международных почтовых отправлений;
контроля физических лиц.
Последний тип систем рентгеновского контроля появился относительно недавно. Они позволяют избавиться от утомительной и неприятной для физического лица традиционной процедуры личного досмотра (см. раздел 8.6).
С точки зрения условий применения рентгеновские установки можно разделить на две большие группы:
стационарные, устанавливаемые в специально оборудованных помещениях пунктов постоянного пропуска пассажиров, транспортных средств и товаров;
мобильные, которые могут достаточно легко перемещаться и использоваться в полевых условиях.
Возможны и реально выпускаются в некоторых странах рентгеновские комплексы, которые занимают промежуточное положение между стационарными и мобильными. Они могут перемещаться, однако перебазирование требует довольно значительного времени и больших затрат. В состав комплекса входят сборные конструкции для размещения оборудования и персонала.
По способам просвечивания объектов контроля и формирования изображений различают проекционные и сканирующие установки.
В проекционных рентгеновскому облучению подвергается сразу весь объект. Прошедшее через объект излучение преобразуется в теневую картинку на специальном экране. В некоторых установках этого типа первичное изображение с помощью оптико- электронных преобразователей преобразуется в цифровое изображение и после соответствующей обработки выдается на монитор компьютера.
В сканирующих установках последовательно просвечиваются отдельные участки объекта. Итоговое изображение формируется путем «сборки» результатов просвечивания отдельных участков. В сканирующих установках необходим механизм перемещения объекта вдоль источника рентгеновского излучения либо перемещения рентгеновского луча по поверхности объекта.
В проекционных и сканирующих установках используются разные по форме пучки облучающих рентгеновских лучей, разные способы и алгоритмы формирования изображений.
Для получения необходимых форм облучающих пучков лучей между источником излучения и объектом помещается диафрагму (коллиматор). На рис. 8.5 показаны формы рентгеновских лучей, используемые для облучения (просвечивания) объекта контроля в досмотровых установках. В проекционных установках используется широкий пучок, в сканирующих – веерообразный (плоский) или точечный.
Приказом ГТК РФ от 28 сентября 1998 г. № 667 были введены в действие Санитарные правила «Гигиенические требования к производству, эксплуатации и контролю рентгеновских установок для досмотра багажа и товаров», в которых по конструктивным особенностям, режиму эксплуатации и степени радиационной опасности различают три типа рентгеновских установок для досмотра багажа и товаров (РУДБТ).
К установкам 1-го типа относятся стационарные РУДБТ с закрытой досмотровой камерой, щелевым пучком излучения и движущимся объектом контроля. В установках этого типа досмотровая камера окружена стационарной радиационной защитой, обеспечивающей безопасные условия работы и исключающей возможность облучения людей прямым пучком излучения. Высокое напряжение на рентгеновскую трубку выдается только в период прохождения контролируемым объектом зоны контроля. Доза облучения контролируемого объекта при проведении контроля, как правило, не превышает 0,1 мГр.
Рис. 8.5. Формы рентгеновских пучков для просвечивания
К установкам 2-го типа относятся стационарные РУДБТ с закрытой досмотровой камерой, широким пучком излучения и неподвижным объектом контроля. Досмотровая камера окружена сплошной стационарной радиационной защитой, обеспечивающей безопасные условия работы. Высокое напряжение на рентгеновскую трубку выдается только в период проведения контроля. При этом досмотровая камера закрыта и облучение людей прямым пучком невозможно. Доза облучения контролируемого объекта при проведении контроля может превышать 1 Гр.
К установкам 3-го типа относятся мобильные РУДБТ, источник рентгеновского излучения в которых не имеет стационарной радиационной защиты. Ограничение облучения персонала достигается удалением его на достаточно большое расстояние от точки контроля, ограничением времени работы установки и использованием специальных переносных защитных конструкций.
В установках 3-го типа используется широкий пучок излучения.
В рассмотренной классификации наиболее безопасными при эксплуатации являются установки 1-го типа, наиболее опасными – установки 3-го типа.
Основное требование к рентгеновским досмотровым установкам - максимальная информативность рентгеновского изображения при минимально возможной поглощенной дозе излучения просвечиваемым объектом.
Качество рентгеновского изображения в основном определяется контрастностью, яркостью, нерезкостью и разрешающей способностью.
Контрастность изображения тем выше, чем меньше уровень рассеянного излучения.
Нерезкость изображения определяется явлением рассеяния и конечными размерами фокусного пятна трубки. Нерезкость тем больше, чем ближе трубка к просвечиваемому объекту и чем дальше от объекта находится преобразователь рентгеновского изображения (экран). При просвечивании движущегося объекта дополнительно возникает так называемая динамическая нерезкость, обусловленная инерционностью элементов системы визуализации рентгеновского изображения. К плавным переходам интенсивности между соседними участками рентгеновского излучения (нерезкости) может привести и сама внутренняя структура просвечиваемого объекта, толщина элементов которого может изменяться постепенно.
Яркость изображения –отношение силы света элемента излучающей поверхности к площади проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения. Яркость изображения зависит от мощности источника рентгеновского излучения, от свойств применяемых рентгеновских экранов и детекторов.
Разрешающая способность –способность давать четкие раздельные изображения двух близких друг к другу мелких объектов. Пределом разрешения называется наименьшее линейное или угловое расстояние между двумя объектами, начиная с которого их изображения сливаются. На практике принято оценивать величину разрешающей способности досмотровых установок числом различимых линий на 1 мм, причем толщина линий равна толщине промежутков между ними.
Чувствительность – на практике обычно определяется как размеры уверенного обнаружения на экране специального тест- объекта в виде медной проволочки определенного диаметра.